Agenda Physikalische Therapie in der Schmerztherapie des ...

35
10/12/2021 1 Physikalische Therapie in der Schmerztherapie des Stütz - und Bewegungsapparates Gerold Ebenbichler Michael Wölkhart Agenda Teil 1 Elektrotherapie/Ultraschall 16.15 - 17.00 Grundlagen 17.00 - 18.30 Hands-on Teil 2 Physikalische Modalitäten und Schmerz Samstag 16.10.21 8.00 - 9.30 Uhr Agenda Definition „physikalische Modalitäten“ Wirkmechanismen Verordnung von physikalischen Modalitäten Elektrotherapie - Niederfrequenz, Mittelfrequenz Therapeutischer Ultraschall Therapeutische Wärme und Kälte (inkl. HF-Diathermie) Ganzkörperhyperthermie Extrakorporale Stoßwellentherapie (ESWT) Magnetfeldtherapie Low level laser Therapie (LLT) Komplexe physikalische Entstauungstherapie (KPE) Evidence for effectiveness physikalisch - medizinische Therapie ist… die befundorientierte Anwendung kinetischer und mechanischer Therapiekonzepte sowie verschiedener Reiztherapien gezielte Beeinflussung von Schmerzen und Bewegungsstörungen, die aus Erkrankungen, Verletzungen und Funktionseinschränkungen resultieren

Transcript of Agenda Physikalische Therapie in der Schmerztherapie des ...

10/12/2021

1

Physikalische Therapie in der Schmerztherapie des Stütz- und

Bewegungsapparates

Gerold Ebenbichler

Michael Wölkhart

Agenda

Teil 1 Elektrotherapie/Ultraschall• 16.15 - 17.00 Grundlagen

• 17.00 - 18.30 Hands-on

Teil 2 Physikalische Modalitäten und Schmerz• Samstag 16.10.21 8.00 - 9.30 Uhr

Agenda• Definition „physikalische Modalitäten“

• Wirkmechanismen

• Verordnung von physikalischen Modalitäten

• Elektrotherapie

- Niederfrequenz, Mittelfrequenz

• Therapeutischer Ultraschall

• Therapeutische Wärme und Kälte (inkl. HF-Diathermie)

• Ganzkörperhyperthermie

• Extrakorporale Stoßwellentherapie (ESWT)

• Magnetfeldtherapie

• Low level laser Therapie (LLT)

• Komplexe physikalische Entstauungstherapie (KPE)

• Evidence for effectiveness

physikalisch-medizinische Therapie ist…

die befundorientierte Anwendung kinetischer und mechanischer Therapiekonzepte sowie verschiedener Reiztherapien

gezielte Beeinflussung von Schmerzen und Bewegungsstörungen, die aus Erkrankungen, Verletzungen und Funktionseinschränkungen resultieren

10/12/2021

2

Allg. Therapieziele

• Minderung des Schmerzerleben sowie eine Funktionsverbesserung

• Umstimmung (gestörter) Körperfunktionen

• Entspannung, Aktivierung und Mobilisierung

• Rehabilitation (Restitutio ad integrum bzw. ad optimum)

Reiz - Reaktion - Adaptation

Reiz (Reizqualität, Reizintensität, Reizdauer, Reizdichte, Reizumfang)

Reaktion = Antwort des Organismus

Adaptation = Anpassung

Physikalische Therapieoptionen

Mechano(transduktions)therapie

Manuelle Medizin/Osteopathie

Massagen/Lymphdrainagen

Ultraschalltherapie

Stoßwellentherapie

Bewegungstherapie

Medizinische Trainingstherapie (MTT)

Elektrotherapie

Nieder-, Mittelfrequenz

Laser/LichtThermotherapie

Wärme/KälteHydrotherapieBalneotherapie

Heilwasser, Radon, Moor, TorfPhysiotherapie/Ergotherapie

Spiegeltherapie, Graded motorimagery, Graded exposure

FototherapieInhalationstherapieKlimatherapie

Physikalische Therapieoptionen

Mechano(transduktions)therapie

Manuelle Medizin/Osteopathie

Massagen/Lymphdrainagen

Ultraschalltherapie

Stoßwellentherapie

Bewegungstherapie

Medizinische Trainingstherapie (MTT)

Elektrotherapie

Nieder-, Mittelfrequenz

Laser/LichtThermotherapie

Wärme/KälteHydrotherapieBalneotherapie

Heilwasser, Radon, Moor, TorfPhysiotherapie/Ergotherapie

Spiegeltherapie, Graded motorimagery, Graded exposure

FototherapieInhalationstherapieKlimatherapie

10/12/2021

3

Physikalische Modalitäten

• Untergruppe physikalisch-medizinischer Therapien, die von medizinisch-technischen Fachkräften unter Aufsicht eines Arztes am Patienten durchgeführt werden können

Physikalische Modalitäten

• in Form von Therapiepaketen individuell rezeptiert (individuelle Reizempfänglichkeit und Reizverträglichkeit!) und in Reiz-Serien appliziert

Physikalische Modalitäten

• aktivieren unterschiedliche physiologische Mechanismen, die über ihre direkten oder indirekten/reflexiven Effekte Funktionsstörungen reduzieren/beseitigen sowie die Regeneration veränderter Gewebe und/oder die Resilienz des Patienten fördern können

• …adjunctive treatments rather than primary curative interventions…..

Weber DC & Hoppe KM. Randall Braddoms‘s PMR, p 459; third edtn 2007

Physikalische Modalitäten

• Vernachlässigbare Nebenwirkungen, insbesondere keine zentralnervösen Nebenwirkungen (Störungen der Aufmerksamkeit, Übelkeit, Konzentration, Einschränkung der Fahrtüchtigkeit, etc.)

10/12/2021

4

Schmerzmodulation

• Periphere Sensibilisierung

– Sensibiliserung bzw. Aktivierung “schlafender” Nozizeptoren –Schmerzmediatoren und Neuropeptide (z. B. Substance P, calcitonin gene related peptide) - neurogene Entzündung

• Zentrale Sensibilisierung– Synaptische Veränderungen, veränderte Erregbarkeit und/oder

genetische Veränderungen der nozizeptiven Neurone, Umstrukturierung der Neurone im Hinterhorn des Rückenmarks

• Verminderte deszendierende Hemmung

Physikalische ModalitätenBeeinflußung von Körperfunktionen

• Muskeltonus↓

• Modulation der neuromuskulären Aktivierung und Koordination

• Blutfluss(sc, Bindegewebe, Muskeln)

• Thixotrophie? Bindgewebe (z.B. Faszien, Kapseln?, Ligamente?)

• Stimulation autonomes Nervensystem (oberer Nacken, Ohr - Parasympathikus ↑ -

Sympathikus ↓)

• Induktion von immunmodulierenden Effekten

• Veränderung nozizeptiver Input/Fortleitung - Schmerzperzeption ↓

• Modulation Schmerzerleben

• Physische Widerstandskraft (=Verbesserung der regenerativen Kapaziät)

• Wund-/Gewebeheilung

10/12/2021

5

Naheliegende biophysische Mechanismen

• Modulation von Zellaktivitäten (z.B. Ca²+ abhängige Mechanismen, m-RNA Aktivierung,...) in nichtkontraktiblen Geweben, Fazilitation von Wachstumsfaktoren und Geweberegeneration

• Modulation Blutfluss (Stickstoffmonoxid-abhängig, Sympathikus ↓)

• Neuromuskuläre Aktivierung/Inhibierung

• Muskuläre Aktivierung (denervierte Muskelfasern)

• Aktivierung/Inhibierung von sensiblen afferenten Signalen

• Modulation von Reflexbögen

• Modulation von peripheren und zentralen Gegensätzen von sensibler Information

• Modulation des autonomen Nervensystems

Schlüsselelemente der Modalitätsverschreibung

• Patient

• Diagnose/funktionelle Diagnose

– Umfangreiche Untersuchung/Assessment und Identifikation von beeinträchtigten Strukturen/Funktionen

– Behandlungsziele (Verbesserung von beinträchtigten Funktionenunter Berücksichtigung der physiologischen Wirkmechanismen der Modalität)

• Modalität

– Behandlungsregion

– Behandlungsvariablen (Intensität, Leistung, Frequenz, Dauer, etc.)

Schlüsselelemente der Modalitätsverschreibung

• Zusätzliche Behandlungen (z.B. Bewegungstherapie), Interventionen

• Patientenedukation (pädagogische/psychologische Maßnahmen zur Verbesserung des Gesundheitszustandes und des Kohärenzgefühls, Alltagskompetenz...)

• Reassessment, Adaptation der Parameter falls notwendig

• Messung Outcome

Wichtige Faktoren bei der Auswahlder Modalitäten

• Physiologische Effekte vom Zielgewebe

• Gewebetiefe

• Intensität, Frequenz (2-3/Wo., täglich)

• Habitus (z. B. subkutanes Gewebe)

• Komorbiditäten (kardiovaskulär, Karzinome, ..)

• Medikation (synergistische Effekte)

• Metallimplantate, Herzschrittmacher, Defibrillator, Allergien,…

• Heimtherapie oder institutionell

• Alter

• Geschlecht (Schwangerschaft)

10/12/2021

6

Folgen der Immobilisierung

• Grundsätzlich hohes Adaptationspotential aber deutliche Veränderungen in Muskelgröße, -architektur und -funktion

• Abnahme Maximalkraft der Knieextensoren nach 14 Tagen um 14,8%, nach 23 Tagen um 21%, Reduktion Muskelvolumen um 5,2% bzw. 10%

• Abnahme Sehnenfestigkeit: Nach 14 Tagen um 9,9%, in der 3. Woche um 29,3%. Die Studie zeigt, dass es bei Immobilisation zu

De Boer MD, Maganaris CN, Seynnes OR, Rennie MJ, Narici MV: Time course of muscular, neural and tendinous adaptations to 23-day unilateral lower-limb suspension in young men. Scand J Med Sci Sports 17 (2007) 611

• Kraftverlust 1-3% pro Tag

Elektrotherapie

Wirkung

- Schmerzdämpfung

- Muskelstimulation

- Muskelentspannung

- Durchblutungsförderung

- Schweißreduktion

Analgesie durch…

- Veränderung des Elektrotonus

- Gate Control Theorie

- Supraspinales Hemmsystem

- Muskeltonussenkung

- Muskelkräftigung

- Iontophorese

- Durchblutungsförderung

- Stoffwechselanregung

10/12/2021

7

Von der Gate control- zur Schmerzmatrixtheorie

Nieder- und Mittelfrequenz

Niederfrequenz 0-1000Hz

– Galvanisation/Iontophorese

– Hydroelektrische Bäder (Stangerbad, 2-, 4-Zellenbad)

– TENS

– Periodensynchrone Erregung “Reizimpuls –Reizantwort”

• NMES (+ TENS + interference currents)

Nieder- und Mittelfrequenz

Mittelfrequenz 1kHz-100kHz

– Interferenz

– Hochtontherapie (High tone power therapy)

10/12/2021

8

Grundsätzliches

Langsames auf-/abregulieren der Intensität

Nur über intakter Haut

• Bei Gleichstrom:

– Kein direkter Kontakt zwischen Haut und Elektrode

– Kein Metall im Durchflussgebiet

– Keine Durchströmung Herzregion, Karotissinus, Gebärmutter bei Schwangeren

(Konstante) Galvanisation

• Gleichstrom (ohne sichtbare Erregung der Muskulatur)

– Analgetische Wirkung (Anode Schmerzdämpfung)

– ZNS Wirkung: ab-/aufsteigende Galvanisation

– Gefäßerweiternde Wirkung (galvanisches Erythem)

– Trophikverbesserung

(Konstante) Galvanisation

– Erregbarkeitssteigerung/Hemmung je nach Polung

(+ dämpft / - erregt )

– Galvanisches Erythem bis 48 h nachweisbar (Gefäßnervenreizung, Mediatorfreisetzung)

– Elektroosmose ( H2O zur Kathode(-) Oedemverteilung)

– Segmental vegetative Umstellung

– Endorphinausschüttung

Sonderformen (Hydrogalvanische Anwendungen):

Iontophorese, Zellen-, Stangerbad

Kontraindikationen Galvanisation

– Sensibilitätsstörung im Behandlungsgebiet

– Metalle/FK im Behandlungsgebiet

– Herzschrittmacher, elektron. Implantate

– Tumore, Infekte im Behandlungsgebiet

10/12/2021

9

Iontophorese

• Einbringung von Medikamentenwirkstoffen durch Gleichstrom

– Lokalanästethika, NSAR, Kortikosteroide, Morphin, Vinca-Alkaloide, Hyaluronidase, Histamin, Azetylcholin, anorganische Kationen/anionen

Dreieckig, rechteckig und modulierteImpulse:

a. Short (100ms),

b. Middle (200ms)

c. Long (500ms)

d. Schwell current long, duration 3s

e. Schwell current short, duration 1s

f. Galvanic current

g. Impulsgalvanisation with burst („geschwellten“)

short pulses

h. Impulsgalvanisation, puls duration 30 ms

i. Frequency modulated pulses

j. Constant faradization

Günther und Jantsch, 1986

Anode (-): Base – Kolliquationsnekrose

Kathode (+): Säure – Koagulationsnekrose

Reizstromtherapie

• Applikation von Stromformen, die Muskelkontraktionen hervorrufen (unterbrochener Gleichstrom)

• Frequenz der Impulse:

– Einzelzuckung (unter 5 Hz)

– Schüttelfrequenz (5-15 Hz)

– Tetanische Kontraktion (15-25 Hz)

Elektrotherapie: Anwendungen

Impulsgalvanisation

– 50/70 : „Klopfen“ : Schmerzreduktion, Perfusionssteigerung, Motorischer Effekt

– 30/50 : „Vibrieren“ : Gate-Controlmechanismus : Stim. d. A-alpha-neurone hemmt Schmerzfasern ( A delta und C-Fasern) – Durchblutungssteigerung

muskeldetonisiernd-schmerzlindernd-durchblutungsfördernd

10/12/2021

10

Elektrotherapie: Anwendungen

Interferenz; Stereodynator

Schwellstrom

Frequenzmodulation : „Endomassage“

Diadynamische Ströme : DF, MF; CP

Transkutane Elektrische Nerven Stimulation TENS

• Analgesie

• (Wechselstrom-) Rechteckimpulse – oberfl. Haut Elektroden oderNadeln (acupuncture TENS)

• Intensität < 100mA, pulse width < 300µs

• Monophasische Pulse, biphasische Pulse, Burst mode

• Elektrodenplatzierung über– Myotomen,

– Dermatomen,

– Nervenwurzeln,

– Akupunkturpunkten

– Proximale, distale und/oder kontralateral von Schmerzarealen

– Ohr

Transkutane Elektrische Nerven Stimulation TENS

• Acupuncture like (APL) TENS (0.5-8Hz) – high intensities

• Low frequency TENS (5-30 Hz)– Verminderung Aktivität langsam leitender C-Fasern im gleichen Segment, Aktivierung

endogene Endorphinsysteme

– Starkes Kribbeln, keine Muskelanspannung

– Eher bei chronischen Schmerzen

• High frequency TENS (30-100 Hz) – Gate Control Theorie– Körpereigene Hemmechanismen aktivieren (Schmerzfasern RM), Anregung

absteigende hemmende Nervenbahnen, Endorphinfreisetzung Hinterhornebene

– sichtbare Muskelzuckungen

– Eher bei akuten Schmerzen, Spasmusreduktion

Indikationen TENS

• Muskuloskelettale Schmerzen

• Tendomyopathien

• Posttraumatische Schmerzen

• Postoperative Schmerzen

• Mononeuropathien

• Polyneuropathien

• Phantomschmerz

• Sympathetically mediated pain

10/12/2021

11

Indikationen TENS

Schwangerschaft nach der SSW 36 + 1 beiDorsolumbalgien und Lumboischialgien, Beckengürtelschmerz – High frequency TENS (100-120 Hz, Impulsdauer 0,1-0,2 ms) tgl. mind. 30 Min

ACPWH guidance on the safe use of transcutaneous electrical nerve stimulation for musculoskeletal pain painduring pregnancy

Kontraindikationen TENS

• Herzschrittmacher

• Platzierung über Karotissinus – vasovagale Reaktion

• Frühe Schwangerschaft

• Im Bereich der Augen

• Hautüberempfindlichkeit gegenüber Elektroden

• Schmerzsyndrome, wo Ätiologie noch unklar

TENS

• Schmerzkontrolle weniger effektiv bei zentralenSchmerzen

• Geräte sollten unter der Aufsicht Arzt (erst)-angewendet werden

• Außer Reichweite Kinder

Elektrostimulation

10/12/2021

12

Unterschied zentrale/periphere Parese Mittelfrequenztherapie

• Bei akuten und chronischen Schmerzen

• Membranpotential kann den Spannungsschwankungen nicht mehr folgen

• Kapazitive Überbrückung des Hautwiderstands (sensible Entlastung) und bessere Tiefenwirkung

• Anwendbarkeit bei metallischen Implantaten und „stromempfindlichen“ Pat.

Mittelfrequenztherapie

• Analgesie

• Resorptionsverbesserung

• Detonisierung hypertoner Muskulatur

• Motorisch leicht überschwellig

• Tonisierung hypotoner Muskulatur

• Motorisch stark überschwellig

Hochtontherapie (Hochton Elektrische Muskelstimulation HTEMS)

• Mittelfrequenter metallkompatibler Wechselstrom

• Als Heimgerät rezeptierbar

10/12/2021

13

Einsatzgebiete - Hochtontherapie

Degenerative Erkrankungen (Arthrosen)

Fibromyalgie

Knochenmarködem

Ödembehandlung, CRPS

Arterielle Durchblutungsstörungen

Raynaudsymptomatik

„Muskelkater“

Einsatzgebiete - Hochtontherapie

- Diabet. PNP

- Neuropathien anderer Ursache (nach Chemotherapie, im Rahmen NINS, Borelliose,…)

- PNP bei Vertebrostenose bzw. Z.n. OP

Behandelbar auch Pat. mit: Krampfadern, Metallimplantaten, Endoprothesen und Ulcera cruris und Pacemaker (hier nur 1 Bein)

Kontraindikationen - Hochtontherapie 2 Anlagen

10/12/2021

14

Schmerzen im Lendenwirbelsäulenbereich und Ausstrahlungsschmerz Therapeutischer Ultraschall

• = akustische Vibrationen, Frequenzen > 20 000 Hz

• “Vibrations-/Erschütterungsmassage mit Tiefenwärme”

• Tiefenwirkung 3-6cm

• Longitudinale Druckschwingungen, Verdichtung-Verdünnung

• Abschwächung der US Energie durch:– Absorption (Konversion in Wärme)

– Reflexion und Refraktion

– Strahlendivergenz

• Energie innerhalb eingeschalltes Feld– Interferenz - Auschlöschung und Überlagerung

Therapeutischer Ultraschall

Frequenz 0.8 -1.0 and 3 MHz (je höher Frequenzumso geringer Eindringtiefe)

Power

Effective radiating area Area of transducer (cm²)

Intensität 0.05 – 3W/cm²

Abgabe Continuous vs pulsed mode

Dauer 5-20 min

Zusätzliche ParameterPulse durationPulse repetitionPulse repetition frequencyDuty cycle

Time onTime interval from 1 pulse to the nextNumber of pulses/ sFraction of total time during which US is emitted (pulse duration/pulse repetition period

Applikationsmodus Statisch, semistatisch, dynamisch

Effekte therapeutischer Ultraschall

Thermische Effekte

Tiefenwärme, lokale Gewebserwärmung

Biologische Effekte

Schallwechseldruck (bis 5 bar) bewegt Interzellulärflüssigkeit

Bessere Membranpermeabilität

Veränderung des lokalen Gewebsstoffwechsels, Gefäßerweiterungen

Mechanische Effekte

Mikromassage

Kavitationseffekt : Vakuolen-Gasphasenreaktionen-Phasenänd. in Suspensionen

10/12/2021

15

Therapeutischer Ultraschall

• Anwendungsdauer meist 5-10 Minuten

• Obergrenze Intensität: Periostschmerz!

• Therapeutisch zweckmäßige Intensität: eben spürbares Wärmegfühl (bei normal empfindlichen Patienten)

Merksatz: je akuter der Prozess um so geringer, je chronischer um so größer die anzuwendende Intensität

Therapeutischer Ultraschall

• Ankopplungsmedium

• Kreisende Bewegungen

• Dauerschall – Impulsschall

• Sonderformen: subaqualer Ultraschall, Phonophorese

…. important role in improving pain, functional activities, and reducing disability

Therapeutischer UltraschallIndikationen

• Muskuloskelettal

• Regeneration

– Fracture healing

– Bony non-unions

– Nerve regeneration

– Ulcus cruris

– Wound healing

Ebenbichler G 2009

10/12/2021

16

Kontraindikationen

• Entzündliche Zustände

• Direkte Beschallung Augen, Keimdrüsen, gravideroder (Menstruation?) Uterus

• Schrittmacher/Defibrillator

• Rückenmark/Z. n. Laminektomie

• Bereich um maligne Tumore/Metastasen

• Offene Epiphysenfugen

• Anästhesierte Bereiche

• Methylmetacrylat oder Polyethylen (hoherAbsorptionskoeffizient) – Wärmeentwicklung!

Und jetzt…..

…..Hands on

Teil 2

Physikalische Modalitäten und Schmerz• Samstag 16.10.21 8.00 - 9.30 Uhr

10/12/2021

17

Physikalische Therapieoptionen

1) Mechanotherapie

BewegungstherapieManuelle TherapienMechanotransduktions-

therapien inkl. MTT, ESWT & VibT

Therapeutischer US

2) Thermotherapie

HydrotherapieHF-Diathermie(Kurzwelle, Mikrowelle)IR-BestrahlungTherapeutischer US

3) Phototherapie

Natürl. Licht(Sonne),Künstliches Licht(UV, IR Lampen, Laser)

4) Elektrotherapie

Galvanisationinkl. IontophoreseNiederfrequenzMittelfrequenzElektromagnet. Felder

5) Balneotherapie

WasserbäderKohlensäurbäderRadontherapienMeerwassertherapien

6) Klimatherapie 7) Aerosol und Inhalationstherapie

Modifiziert nach R. Günther & H. Jantsch Physikalische Medizin 1982

ThermorezeptorenVasodilatation

Schwitzen

Körpertemperatur ↑

Normale

Körpertemperatur (37°C)

Körpertemperatur ↑

ThermorezeptorenKältezittern

Vasokonstriktion

Körpertemperatur ↓

Körpertemperatur ↓

Normale

Körpertemperatur (37°C)

Thermoregulation

A: conceptual scheme of the thermoregulatory system.

Kazuhiro Nakamura Am J Physiol Regul Integr Comp

Physiol 2011;301:R1207-R1228

A: conceptual scheme of the thermoregulatory

system.

B: schematic model of central circuitries

underlying autonomic and somatic effector

responses for thermoregulation and fever.

For details, see the text. 5-HT, serotonin; ACh,

acetylcholine; DRG, dorsal root ganglion; Glu,

glutamate; NA, norepinephrine; WS neuron,

warm-sensitive neuron; POA, preoptic area;

BAT, brown adipose tissue; LPBd, lateral

parabrachial nucleus, dorsal subregion; rRPa,

rostral raphe pallidus nucleus; MnPO, median

preoptic nucleus; MPO, medial preoptic area; DMH, dorsomedial hypothalamus; LPBel,

lateral parabrachial nucleus, external lateral

subregion; IML, intermediolateral cell column.

Thermoregulation

• Hautdurchblutung:

– Vaskuläre Reaktionen (Vasokonstriktion und Vasodilation) in der Thermoregulation sind gesteuert von sympathischen Nervenfasern

– In Ruhe 5-10% of resting cardiac output (Rowell LB 1986)

– Wärmestress: Skin blood flow ↑↑ (up to 50% – 70% of rHR) Cardiac output ↑ (Regulation über NO and Prostaglandinen)

– Schweißsekretion

– Unter interner Wärmeproduktion aufgrund Muskularbeit, kompetitiver Blutfluss zwischen Muskeln und Haut. Vasokonstriktionvon Hautgefäßen während Belastung, Vasodilation und SteigerungHauttemperatur nach Belastungsende

10/12/2021

18

Therapeutische Wärme

Therapeutische Wärme - Klassifikation

Wärmetransfer

– Konduktion

• Transfer Wärmeenergie zwischen 2 Körpern

• Oberflächenwärme ist meist konduktive Wärme (z.B. Wasserbäder, hot packs, ..)

– Konvektion

• Durch Bewegung eines Mediums z.B. Luft, Blut, Wasser

• z.B. Sauna (hot air) Therapie

– Konversion/Radiation

• Konversion einer Energieform (z.B. Licht) in andere (Wärme)

– Evaporation

• Transformation von Flüssigkeit in Gas (z.B. cooling sprays)

schoolworkhelper.net

Klassifikation von Wärmearten

Art der Wärme Tiefe MechanismusEnergietransfer

Hot packs, Heizmatte superficial Conduction

Paraffinbäder superficial Conduction

Fluidotherapy Superficial Convection

Whirlpool Superficial Convection

Sauna Superficial Convection

Strahlungswärme Superficial Radiation

Ultraschall Deep Conversion

Kurzwelle Deep Conversion

Mikrowelle Deep Conversion

10/12/2021

19

Physiologische Effekte von Wärme

• Hämodynamik

– Increased bloodflow

– Decreased chronic inflammation

– Increased acute inflammation

– Increased edema

– Increased bleeding

• Neuromuskulär

– ? Increased group 1a fiber firing rates

– ? Decreased groups 2 fiber firing rates Mense 1978

– ? Increased group 1b firing rates

– Increased nerve conduction velocity

• Gelenke/Gewebe

– Increased tendon extensibility

– Increased collagenase activity

– Decreased joint stiffness

• Allgemein

Decreased pain

General relaxation

Wärme in der PMR

• Muskuloskelettale Beschwerden

• Schmerz ( neck, lower back, Myofascial, neuromas, post herpetic neuralgia)

• Arthritis

• Kontrakturen

• Muskelrelaxation

• Chronische Entzündung

Vorsicht bei

• Akutes Trauma/Inflammation

• Beeinträchtigte Zirkulation

• Blutungsneigung

• Ödeme

• Große Narben (keine Gefäße)

• Eingeschränkte Sensibilität

• Bösartige Tumore

• Kognitive oder Kommunikationsdefizite

Ganzkörperhyperthermie

• Wärmeeintrag durch IR-A-Strahlung (IRA) • Anstieg der Körperkerntemperatur• Unmittelbarer Wechsel in den (ggf. mehrstündigen) Wärmestau• Kontinuierliche Messung und Überwachung von Kerntemperatur sowie (Herzfrequenz, Sauerstoffsättigung, Blutdruck, EKG, Atemfrequenz)

10/12/2021

20

Wärmetherapie - Kontraindikationen

• Strahlungswärme

• Photosensitivität

• Akute Inflammation oder Hemorrhagie

• Gerinnungsstörung

• Herabgesetztes Empfinden

Komplikationen

• Konduktive Wärme– Potential burns

– Skin-drying effect (ausser Paraffin)

– Impairment of local vascular supply

• Konvektive Wärme– Hydrotherapie - Hypotension wegen peripherem Blood pooling

• Strahlungswärme– Erhöhung Körperkerntemperatur

Therapeutische Kälte(Kryotherapie)

– Herabgesetzter lokaler Metabolismus

– Vasokonstriktion

– Reaktive Hyperämie

– Reduzierte Schwellung/Ödem

– Analgesie über verminderte neuromuskuläre Transmission

– Schmerzreduktion und Kälteapplikation vermindertMuskelspasmus/Spastizität

10/12/2021

21

• Kryo-Applikation (Finger, Unterarm) (Lewis T 1930):– Vasokonstriktion (sympathetically mediated)

– Alphas adrenergic affinity to Norepinephrine (NE) in vascular smooth muscle cells

– Reaktive Vasodilatation as with further cooling interrupts NE release

– Vasodilatation warms the tissue again – NE release – vasoconstriction,…

• Nervensystem:– Nerve conduction velocity ↓

– More prolonged cooling: nerve cond block, cessation of axoplasmatictransport, axonal degeneration (Nukada H et al. 1981)

– Decreased muscle spindle FR and Golgi tendon organ FR

– Increased maximal strength (McGown HL 1967)

– Slowing of muscle fatigue rate (Clarce DH & Stelmach GE 1966)

– Spasticity↓ but after cessation may ↑

Therapeutische KälteTherapeutische Kälte in der PMR

• Muskuloskelettale Beschwerden (Verstauchung, Prellung, Tendinitis, Tenosynovitis, Bursitis, Kapsulitis,..)

• Myofasziale Schmerzen

• Nach orthopädischen/traumatologischen Eingriffen

• Spastik Management

• Verbrennungsbehandlung

Therapeutische KälteIndikationen

• Schwellung/Ödem nach Trauma↓

• Verbrennung

• Spastizität↓ 10 Minuten Kühlung bei schlanken Patienten und bis zu 60 Minuten Adipösen

• Muskelspasmus↓

• Akute inflammatorische Reaktion↓

• Schmerzreduktion↓

• Reaktive Hyperämie (short term cooling)

• Re-Edukation, Fazilitation Muskelkontraktion

Therapeutische KälteKontraindikationen

• Hypertonie (sekundär Vasokonstriktion)

• Mb. Raynaud

• (Rheumatoid arthritis)

• Lokale Extremitäten Ischämie

• Z.n. Erfrierung, Arteriosklerose

• Kälteallergie (Kälteurtikaria)

• Paroxysmale Hämoglobinurie

• Kryoglobulinämie

• Cold packs abdominell erhöhen gastrointestinale Motilität and Magensaftsekretion (cave Ulkuspat.)

• (Hot packs abdominell gegenteiliger Effekt)

10/12/2021

22

Wärme Modalitäten

Hot packs, hot mud, heating pads

Immersed in tanks at 74.5°C

Administered either with layer of towel

Treatment time 25-30 min

Temperature elevation:

1 cm depth: + 3.3°C

2 cm depth: + 1.3°C

Intraarticular temp in knee: + 1.2°C (Weinberger A, 1989)

Precautions:

patient should not lay on pack (increased heating of bony prominences)

Burns are common (sedative effect)

Abramson et al., 1964

• Fluidotherapy– Convective heating with hot

air (Temp range 46-49°C) and a bed of

finely divided solid particles

– Heating + massage

– ROM exercises possible

– After 20 min (Borell et al., 1980): • Temp hand muscles + joint caspsules (42°C)

• Temp foot muscles + joint caspsules (39°C)

Paraffinbäder - Fluidotherapy

http://www.therabathpro.com

• Paraffin wax + mineral oil

• Treatment temp 52-54°C

• Mode of application:

• Dipping: 7-12 tips, wrapping thereafter

• Immersion: several tips to form par glove

– 30 min of immersion thereafter

• Brushing: brushing on several coat of

parffin – wrapping thereafter

• Thereafter ROM exercises (e.g. Robinson V 2002)

Strahlungswärme-

Infrarottherapie

• Elektromagnetische Strahlung bestimmter Wellenlänge

• Induziert Wärme und erhöht Blutfluss in der Haut (Wenn Infrarotstrahlung auf

Gewebe trifft, werden Moleküle in Schwingungen versetzt)

• Lokal und systemisch wirksam

10/12/2021

23

Eindringtiefe Infrarot

IR-A (780-1400 Nm) in Haut bis zu etwa 5 Millimeter

IR-C (3000 Nm – 1 Mm) und IR-B (1400 - 3000 Nm) werden in der oberen Hautschicht (Epidermis) absorbiert

Allgemein gilt für die Infrarotstrahlung: Je kürzer die Wellenlänge, desto größer die Eindringtiefe.

Durch indirekte Wärmeleitung kann sich die Temperaturerhöhung aber auch in tiefere Bereiche fortsetzen.

Elektrotherapie - Diathermie

Hochfrequenz - Elektrotherapie> 100 000 Hz

• Temperaturverteilung abhängig von:

– Distanz Kondensatorplatte - Haut

– Wassergehalt (falls hoch – selektive Absorption)

– Elektrische Eigenschaften des Gewebes

• Kurzwellentherapie:– Induktivmethode

• (Induktionsspiralen - Magnetfeld im Gewebe -> zirkuläre Feldlinien)

• Elektroden vom Körper durch nichtleitende Zwischenschicht getrennt

– Kondensatorfeld/Spurenfeldmethode

Hochfrequenz - Elektrotherapie - DiathermieKurzwelle, Dezimeterwelle, Mikrowelle

Kurzwellentherapie

http://www.physiomed.de

http://worterbuchdeutsch.com/de/diathermie

10/12/2021

24

DiathermieElektroden - Haut - Abstand

Limitationen und Kontraindikationen

• Vorsichtsmaßnahmen:

– Wasser and Metalle elektrische Leiter – cave Verbrennungen!(Schmuck, Metallteile, …)

• Kontraindikationen:

– Schwangerschaft

– Uterus

– Implantierte elektrische Geräte (Schrittmacher, Defi, Pumpen,…) imBehandlungsfeld

– Kontaktlinsen

Mikrowellentherapie

http://www.orthopaedie-dr-wehmeier.de

http://neurochangers.com/2011/10/25/playing-with-the-big-boys

Special heating of subcutaneous fat and

superficial muscle (treating superficial painful

conditions)

Skin preserved

Cave:

- overheating

- eyes - risk of cataract (protection with

special googles)

- Selectively heat fluid filled cavities

Specific surgical and oncologic applications

Mechanotransduktionstherapie

• Therapeutischer Ultraschall

• Stoßwellentherapie (ESWT)

10/12/2021

25

Stoßwellentherapie (ESWT)

• Unterscheidung fokussiert – radial

• Freisetzung Wachstumsfaktoren

• Bildung Blutgefäße

• Neubildung autochthones gewebe

• Pos. Effekt auf Migrationsverhalten und Differenzierungsfähigkeit von Stammzellen

• „Ausheilungsprozess“ 8-12 Wochen

Fokussierte Stoßwellen

kräftige, sich räumlich ausbreitender akustischen Impuls mit einem raschen Druckanstieg und einer kurzen Impulsdauer, auf die in wenigen Mikrosekunden ein kurzer Unterdruck erfolgt

Je nach Therapiequelle über 100 Bar Schalldruck erreicht werden.

Eindringtiefe 10 cm

Generierung elektrohydraulisch, elektromagnetisch oder piezoelektrisch

Radiale Stoßwellen

Max. 5 Bar

Eindringtiefe - 2 cm

Pneumoballistisch (mit Pressluft) erzeugt

Erfüllen die Formalkriterien von Stoßwellen nicht. Dennoch ist der Terminus „radiale Stoßwelle“ weit verbreitet

• Mechanischer Reiz der Stoßwellen wird lokal im lebenden Gewebe in biochemische Prozesse umgewandelt, die den körpereigenen Heilungsprozess verstärken

• Nicht nur Gewebereparatur, sondern tatsächlich auch Geweberegeneration

10/12/2021

26

Indikationen der Stoßwellentherapie

• Schulterschmerzen/Kalkschulter (Tendinosis calcarea)

• Epicondylopathie (Tennisellenbogen, Golferellenbogen)

• Fersenschmerzen mit und ohne Fersensporn (Fasciitis plantaris)

• Achillessehnenschmerzen (Achillodynie)

• Patellaspitzensyndrom („jumper’s knee“)

• Oberflächennahe Pseudarthrosen (nicht heilende Knochenbrüche)

• Akute und chronische Sehnen- und Muskelerkrankungen

• Myofasziale Triggerpunkte

• Myofasziales Schmerzsyndrom

• Trochanter-major-Schmerzsyndrom

• Tibia-Stress-Syndrom

Kontraindikationen ESWT

• Epiphysenfugen

• Schwangerschaft

• Keimdrüsen

• Kopfbehandlungen

• Thrombosen

• Blutgerinnungsstörungen

• Tumor im Behandlungsfeld

• PNP

• Kortisonbehandlung (bis 6 Wochen vorher)

Pulsierende Magnetfeldtherapie

• Electricity perfused coils generate a magnetic field

• Alternating or pulsed electromagnetic fields induce electric current within

tissues (2nd Maxwell-equation)

• Although these currents are very small – PMF therapy is regarded as

electrotherapy

• Indications suggested in PMR

• Tissue regeneration (stimulation of bone and wound healing),

• Pain reduction arthrotic changes

Induktion von Wirbelströmen im Körper

Elektronisch reizbares Gewebe wird beeinflusst ähnlich wie bei der transkutanen elektrischen Nervenstimulation (TENS)

Magnetstärke bis 3 Tesla, 1~100 Hz

Pulsierende Magnetfeldtherapie

10/12/2021

27

…beneficial effect of PEMF therapy on pain, stiffness, and

physical function in patients with OA

A magnetic field is described by the vector of the magnetic flux density

Pulsierende Magnetfeldtherapie

• Ganzkörpermatten

• Polster

• Ringe

• Tunnel

• Stäbe

Application of PMF using coils allows

Magnetic fields with constant flux density

Pulsierende Magnetfeldtherapie Pulsierende Magnetfeldtherapiedevice related parameters

Amplitude parameters:

• Intensity (Gauss, Tesla)

• Spatial field distribution

• Type of signal:

- Pulse form (triangular, rectangular, sinus)

- Frequency, bandwidth

10/12/2021

28

Pulsierende Magnetfeldtherapie

Contraindications- Epilepsy

- Tumors

- Gravidity

- Acute Infection

- Acute thrombophlebitis

- Untreated arterial hypertension

- Cardiac devices

Side effects- Agitation

- Insomnia

- Hyperactivity

Low Level Laser Therapie (LLT)

Light Amplification by Stimulated Emission ofRadiation

Univ.-Lektor Dr. Wolfgang Gruther MSc 111

Elektromagnetische Strahlung:

• Hohe Strahlungsdichte

• Sehr hohe Einfarbigkeit (Monochromasie)

• Kohärenz - die Wellen sind sowohl zeitlich als auch räumlich parallel

• Starke Strahlenbündelung

10/12/2021

29

Laser Typen

Univ.-Lektor Dr. Wolfgang Gruther MSc 113

• Ar+-Laser

• CO2-Laser

• Excimer-Laser

• Diode laser

• Nd:YAG-Laser

Punktbehandlung – Flächenbehandlung

3 Hauptanwendungen:

Photobiologische Effekte

• Förderung der Energiegewinnung und Energiebereitstellung in der Zelle (ATP-Synthese)

• Aktivierung des Zellstoffwechsels und der Teilungsrate von Bindegewebs- und Epithelzellen -schnellere Reepithelisation

Studie UK Innsbruck 2011: H. Schartinger, H. Riechelmann, O. Galvan: Differential response of fibroblasts, epthelial cells andoral carcinoma cells to low level Laser B

Photobiologische Effekte

• Verbesserte Mikrozirkulation durch Kapillardilatation (Ödemresorption)

• Förderung der Phagozytose

• Förderung der Bildung körpereigener, entzündungs-hemmender Stoffe

• Schmerzlinderung: Beeinflussung von Biomediatoren im Körper (Histamin, Serotonin, Bradykinin)

The Lancet: 2009 The Laser and neck pain: metaanalysis of randomised controlled Trial to assass the efficacy of LLLT in neck pain

10/12/2021

30

Laser Parameter

Univ.-Lektor Dr. Wolfgang Gruther MSc 117

Ann Biomed Eng. 2012 Feb;40(2):516-33. doi: 10.1007/s10439-011-0454-7. Epub 2011 Nov 2.

The nuts and bolts of low-level laser (light) therapy.

Chung H1, Dai T, Sharma SK, Huang YY, Carroll JD, Hamblin MR.

Wave length Nm

Power density W/cm² (SI: W/m²)

Pulse structure Peak power (W)frequency (Hz)

Coherence / Polarization LASER / LED

Energy J (Watt*s)

Energy density (fluence) J/cm² (SI: J/m²)

Duration of radiation s

Treatment intervals days

Optic properties in biologic tissue

Univ.-Lektor Dr. Wolfgang Gruther MSc 118

The scattering behavior of biological tissue determines the volume distribution of light intensity in the tissue.

This is the primary step for tissue interaction, which is followed by absorption. Scattering of a photon is

accompanied by a change in the propagation direction without loss of energy. Scattering is not isotropic.

Forward scattering is predominant in biological tissue. (K Ammer 2015)

Absorption of Laser light

Univ.-Lektor Dr. Wolfgang Gruther MSc 119 Univ.-Lektor Dr. Wolfgang Gruther MSc 120

Penetration of laser light and wave length

Effective tissue penetration is maximized in this range, as the principal tissue chromophores

(hemoglobin and melanin) have high absorption bands at wavelengths shorter than 600 nm.

Wavelengths in the range 600–700 nm are used to treat superficial tissue, and longer wavelengths in the

range 780–950 nm, which penetrate further, are used to treat deeper-seated tissues (K Ammer 2015)

10/12/2021

31

Penetration of laser and wavelength

Anwendungsbereiche

Univ.-Lektor Dr. Wolfgang Gruther MSc 122

• Neck and back pain• Myopathies• Tendinitis• Osteoarthritis• Edema• Hypertrophic scars• Soft tissue damage • Wound heeling• Radiculitis• Nerve damage

Kontraindikationen

Univ.-Lektor Dr. Wolfgang Gruther MSc 123

• Schwangerschaft

• Tumor

• Fieber

• Schilddrüse

• Epilepsie (bei Behandlung Gesichtsnähe)

Lymphödeme

Ödeme lösen oft Druck- oder Spannungsschmerzen aus und bringen Bewegungseinschränkungen mit sich

1. Manuelle Lymphdrainage (MLD)

2. Kompressionstherapie

3. Entstauende Bewegungs- und Atemtherapie

4. Hautpflege und Hautsanierung

5. Aufklärung und Schulung zur individuellen Selbsttherapie

10/12/2021

32

Stadium I(spontan reversibel)

Stadium II(nicht spontan reversibel)

Stadium III

Ödem von weicher Konsistenz, Hochlagern reduziert die Schwellung

Ödem mit sekundären Gewebeveränderungen; Hochlagern beseitigt die Schwellung nicht

Deformierende harte Schwellung, z.T. lobäre Form z.T. mit typischen Hautveränderungen

Aus Juzo Lymphology

Komplexe physikalische Entstauungstherapie KPE

Aus Juzo Lymphology

KPE ist eine 2-Phasen-Therapie:

• Phase I - Entstauungsphase• Reduktion des Ödems • Bausteine der KPE möglichst 1–2 x täglich

• Phase II - Erhaltungsphase• Therapieerfolg konservieren und optimieren • Bausteine der KPE werden je nach Befund und Beschwerden

eingesetzt

• Aufklärung, Schulung und Einbindung des Patienten in die Behandlung besonders wichtig (Maßnahmen zeitintensiv und erfordern die aktive Mitwirkung des Betroffenen)

Proofs of evidence

Effektivität physikalischerModalitäten

10/12/2021

33

Spezifischer Effekt

Modalität, TechnikBiophysischer Wirkungsmechanismus

direkt/ indirekt(Skills)

Empathie inkl.therapeutic touch

(Performance)

EFFEKT

• Health perception• Function based assessment• Preference based assessment• Patient satisfaction

Science 1998; 282: 245

Context

http://www.zap-physiotherapie.de/therapieangebot/ultraschall.html

Modified from KL Resch, Bad Elster

Physician‘s Order and Justification of Prescribing Physical Modalities on an EBM based Framework

Experience of physician/ therapistavailability of PM

Evidence based efficacy Expectations of Patient

e.g. favorable expertise with thermo- and electrotherapy

Convinced that treatment will be beneficial

Successful administration of PM in patients with similar complaints in the past

Strength: e.g. moderateefficacy: e.g. favorable

No opinion for thermotherapy

Does not like to be touched by others

Would like to return to work at her earliest convenience

EBM

Drei Säulen der EbM, Bildmodell Sackett, Rosenberg, Gray, Haynes und Richardson; Wissenwaswirkt, Cochrane

Schwierige Beforschung

• Bis dato ungelöste Fragen der Dosis-Standardisierung• Großteils unmögliche Verblindung und der damit fehlende Placebo-

Vergleich• Aspekte der individuellen Reizempfänglichkeit• Vorhandensein von einerseits Monotherapien oder andererseits –

wie meistens – von Mehrfachtherapien in unterschiedlichsten Kombinationen

• Unterschiedliche Anzahl der jeweiligen Therapien pro Serie• Unterschiedliche Anzahl der Therapieserien• Unterschiedliche Intensität, Dauer, Frequenz und Dynamik der

Applikationen der jeweiligen Therapien pro Sitzung• Hohe Anzahl der behandelten Krankheitsentitäten bzw.

Krankheitsstadien• Viele mögliche Behandlungslokalisationen etc.

10/12/2021

34

Proofs of evidence• Among the numerous RCTs published on the efficacy of physical modalities, there seem to

exist only few high quality RCTs that would have assessed the efficacy of these physical

modalities in a „meaningful“ way.

• Numerous systematic reviews suggest for most of the physical modalities effectiveness on

a low level of evidence. Due to the low quality of the evidence, the estimates of the

effects are usually very uncertain.

High heterogeneity of studies (meta-analyses problematic): Patients (not well standardized),

treatment protocols (application mode, -intensity, -duration, etc.), control interventions (high

attention), Outcome measures (mostly symptom based - seldom function, satisfaction with

treatment result)

• Definitive statements on the efficacy and clinical usefulness of physical modalities can not

be made for most administrations of physical modalities.

• New data from basic research related to the „efficient“ administration of physical

modalities as well as from well planned RCTs will be essential for the „survival“ of physical

modalities in clinical practice.

Therapeutischer Ultraschall bei Gonarthrose

Proofs of evidence may change over time!

• Welch V et al. Cochrane Database Syst Rev. 2001;(3):CD003132.– 3 trials, including 294 patients

Ultrasound therapy appears to have no benefit over placebo or short wave diathermy for patients with knee OA.

• Rutjes AW et al. Cochrane Database Syst Rev. 2010 Jan 20– 5 small sized trials in a total of 341 patients

….therapeutic ultrasound may be beneficial for patients with osteoarthritis of the knee.

• Zhang C et al. Clin Rehabil. 2015 Oct 8. pii: 0269215515609415. – Ten randomized controlled trials (645 patients); pain, function

…. that therapeutic ultrasound is beneficial for reducing knee pain and improving physical functions in patients with knee osteoarthritis and could be a safe treatment.

In God we trust -

in all other we need data!

Lundberg, JAMA 1998

Decisions about how best to meet people‘s

needs are often complex and the non-specific

effects of sensitively provided care are often

very important in helping patients.

Archie Cochrane

10/12/2021

35